探究关于桥梁工程当中混凝土相关技术

论文导读：
摘要：桥梁工程在国家的基础设施建设当中起到重要的位置，而混凝土技术在桥梁工程中也是起到了关键的技术，本文详细分析介绍了混凝土技术在桥梁中的应用和以及其设计原理和桥梁裂缝原因和防治措施。
关键词：桥梁工程；混凝土技术；
1混凝土技术在桥梁中应用
混凝土是由水泥浆、砂子和石子组成的水泥浆体和骨料的两相复合型脆性材料。存在着两种裂缝:肉眼看不见的微观裂缝和肉眼看得见的宏观裂缝。微观裂缝是混凝土本身就有的，它的宽度仅2-5mm，主要有三种形式的微裂缝。混凝土的宏观裂缝是肉眼可见的，按裂缝成因有荷载裂缝、变形裂缝、施工裂缝、碱骨料反应裂缝，根据它们在结构中的分布区域，一般可分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝。连续梁边跨端部腹板受力比较特殊，应力
分布十分复杂。连续梁边跨端部往往是由在支架上现浇的，此处剪力较大，在施工和体系转换过程中会受到一些次内力的影响，也是局部受力集中之处，同时，巨大的支座反力也主要是依靠腹板来传递的。主要与端部没有配置弯起索或弯起索不足有关，即使配置竖向预应力筋也由于钢筋较短或是由于人工操作不当带来的过大预应力损失，以至难以抵抗主拉应力。分析认为箱梁顶板、底板的裂缝是由于箱梁畸变和横向弯曲产生的，计算箱梁顶、底板的主应力时，必须考虑顶、底板的横向正应力。由于在箱梁的顶、底板的剪应力相对较小，所以主应力的方向大致与箱梁的顶底板的横向方向相同，那么产生的裂缝方向大致与桥轴方向平行。预应力筋锚头处局部受力以及截面分层处和施工接缝处的局部应力都有可能产生严重的局部应力，使顶、底板开裂。
2桥梁当中混凝土的理论原理
钢筋混凝土桥梁具体的设计原理是按承载能力和正常使用两种极限状态来进行的。按承载能力极限状态是控制结构在丧失服务能力临界状态时的承载能力，其设计的基本原则是要求荷载效应
不利组合的设计值要小于结构抗力的设计值。同时利用荷载安全系数、材料安全系数及工作条件系数来考虑不确定因素作用下的结构总体的安全储备，是一种极限状态设计法。按正常使用极限状态是控制结构在正常使用状态时应力，裂缝和变形小于一个限定值，即使用容许裂缝宽度来控制混凝土构件的结构设计。裂缝的限值在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004中给出计算公式，是对应于钢筋混凝土构件或者B类预应力混凝土受弯构件：
本裂缝宽度的限值，是指作用(或荷载)短期效应组合并考虑长期效应组合影响下构件的垂直裂缝，不包括施工源于：论文范文网www.7ctime.com
中混凝土收缩过大、养护不当及渗入氯盐过多等引起的非受力裂缝。在一般正常大气条件下，钢筋混凝土受弯构件在荷载组合Ⅰ的作用下，计算得到的最大裂缝宽度不应超过 0.2mm；在荷载组合Ⅱ和Ⅲ作用下，不应超过 0.25mm；处于严重暴露情况（有侵蚀性气体或海洋大气）下的钢筋混凝土构件，容许裂缝宽度不应超过 0.1mm。
3桥梁施工中常见的混凝土施工问题

3.1混凝土自身收缩引起的裂缝

由混凝土自身收缩形成的裂缝是比较常见的一种裂缝， 一般包括以下几个方面： a）塑性收缩； b）缩水收缩； c）自生收缩； d）碳化收缩。 前两种发生更为普遍。裂缝产生的原因是混凝土通常在浇筑5h左右后， 水泥水化反应激烈， 逐渐形成分水链， 水分急剧蒸发导致骨料下沉， 混凝土硬化尚未完成， 此时发生塑性收缩； 骨料在下沉过程中由于受到钢筋的阻挡， 会形成沿着钢筋布置方向的收缩裂缝； 在混凝土初步硬化完成后， 表层的水分会逐渐蒸发， 温度逐渐降低， 混凝土体积逐渐减小， 形成缩水收缩； 混凝土内外收缩不均匀， 表面收缩过大， 会受
到内部混凝土的约束， 表面混凝土承受拉力， 当超过抗拉强度值后， 会产生收缩裂缝。

3.2钢筋锈蚀引起的裂缝

桥梁结构多修建在自然状态的环境下， 一旦桥梁构件的保护层比较薄， 密实性较差并且防腐设施简单， 混凝土中的钢筋多少会受到锈蚀。 一旦发生锈蚀， 钢筋体积膨胀， 就会导致混凝土出现裂缝，并且随着时间流逝逐步恶化， 最终造成混凝土保护层剥落和钢筋破坏。

3.3荷载作用产生的裂缝

混凝土桥梁在静、 动荷载及次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝， 主要有直接裂缝和次应力裂缝两种。 直接裂缝一般指在外荷载作用下引起的直接应力裂缝， 裂缝产生的原因有： a）设计计算阶段， 计算模型不合理， 结构受力与假设不符合， 内
力与配筋错误等； b）施工阶段， 随意翻身、 起吊、运输、 安装或没有严格按照施工图纸施工等； c）使用阶段， 多指意外情况发生， 比如船舶的接触、大风和地震等。 次应力裂缝一般是指外荷载作用引起的次生应力裂缝， 裂缝产生的原因有： a）由桥梁结构中经常会开洞、 设置牛腿等原因引起； b）由设计
外荷载与结构的实际受载不符引起等。

3.4温度变化引起的裂缝

温度变化引起的裂缝主要有三种： a）在施工过程中， 大体积混凝土浇筑后由于水泥水化放热， 内部温度升高与外部温差较大导致表面出现的裂缝；b）多在冬季施工中， 由于施工措施不当， 混凝土内外温度不均导致的裂缝； c）在预制T梁横隔板安装时， 由于焊接不当引起的混凝土烧伤裂缝。

3.5施工质量问题引起的裂缝

主要是由于混凝土配合比、 外加剂不符合要求， 在搅拌、 运输过程中坍落度过低、 和易性不好， 在浇筑过程中振捣不密实、 不均匀， 浇筑不连续， 施工缝处理不到位， 在养护期间措施不当， 使得混凝土结构强度达不到设计目标等因素引起的混凝土裂缝。
4 桥梁施工关于混凝土质量的控制措施

4.1 原材料方面控制

a水泥:水化热是产生温度应力的主要影响因素，因此水泥是大体积混凝土的关键环节。大体积混凝土所用水泥应采用水化热低、凝结时间长、后期强度高的水泥，如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥，大体积混凝土中严禁使用体积安定性不良的水泥，以防止会使结构产生膨胀性裂缝，影响工程质量。
b: 掺合料
在拌制混凝土时掺入的矿物粉状材料，主要是为了节约水泥，论文导读：土性能，常用的有粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉、烧粘土、沸石岩粉、磨细自燃煤研石等。其中粉煤灰的应用最为普遍。大体积混凝土施工中，掺加适量的优质粉煤灰，可以土的性能、减少混凝土的水化热。c:外加剂为保证大体积混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，混凝土外加剂是指在混凝土拌和过程中掺入的，用以土性能
改善混凝土性能，常用的有粉煤灰、硅粉、磨细矿渣粉、烧粘土、沸石岩粉、磨细自燃煤研石等。其中粉煤灰的应用最为普遍。大体积混凝土施工中，掺加适量的优质粉煤灰，可以改善混凝土的性能、减少混凝土的水化热。
c: 外加剂
为保证大体积混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，混凝土外加剂是指在混凝土拌和过程中掺入的，用以改善混凝土性能的物质。如掺用减水剂，在保证混凝土满足设计强度的前提下，可最大限度的减少水泥用量。加入膨胀剂可使混凝土获得一定膨胀值，以抵消或者减缓由于混凝土收缩而产生的拉应力，从
而防止混凝土产生开裂。大体积混凝土中常用的外加剂有木质素磺酸盐类减水剂、高效缓凝减水剂、UEA型膨胀剂等。

4.2 施工方面

a: 拌制振捣
在混凝土搅拌时，采用二次投料新工艺，混凝土上下层强度差减少，可有效地防止水分向石子与水泥砂桨界面的集中，使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强，从而可使混凝土强度提高 10%左右。在大体积混凝土基础的垂直施工缝处留缝与接缝时，均宜采用二次振捣。一般宜在混凝土浇筑后lh左右。
b: 浇筑
在施工时间允许的条件下，可将大体积混凝土结构采用分层多次浇筑，施工层之间的结合按施工缝处理，它可以使混凝土内部的水化热得以充分地散发。分层厚度一般控制在 0.6-2.0m 的范围内，选择上层混凝土覆盖的适宜时间，应是在下层混凝土温度己降到一定值时，即上层混凝土温升传递到下层后，下层混凝土温
度回升值不大于原混凝土最高温升，根据经验，一般约取5-7天为宜。
c: 顶板施工
认真审查工程结构设计图纸，复核板厚、钢筋；加强钢筋工程的隐蔽验收，注意检查钢筋的直径、间距、上下层钢筋之间的有效高度、钢筋的锚固长度、下层钢筋的保护层垫板厚度及布等是否符合设计、施工规范要求；浇捣混凝土时，安排专人负责管理，以免上层负筋被踩压下沉；板中预埋电线套管时下方多设些垫块，一确保下层钢筋的有效保护层；严格按照施工规范规定，严禁在现浇混凝土未达到设计强度之前拆模，板上施工堆载应均匀分布，且避免过重；重视事前控制，确保板件厚度及混凝土强度达到设计要求。
5结语
在桥梁施工中， 只有严格控制好材料质量 、施工过程， 做好现场的施工管理， 因地制宜， 才能控制好桥梁施工的质量。